- •Автоматизація виробничих процесів
- •1. Вступ
- •2. Навчальна програма дисципліни
- •Тема 1. Основні поняття та визначення з автоматики та автоматизації
- •Тема 2. Апаратура управління та захисту електричних мереж, машин, апаратів.
- •Тема 3. Автоматичні прилади вимірювання та регулювання температури. Автоматичні прилади вимірювання та регулювання тиску і рівня.
- •Тема 4. Автоматичні прилади вимірювання витрат та кількості, контролю фізичних властивостей та складу речовин.
- •3. Тематичний план дисципліни "Автоматизація виробничих процесів"
- •4. Методичні рекомендації до вивчення дисципліни
- •4.1. Лабораторні заняття та методичні рекомендації до їх виконання
- •Тема 1. Основні поняття та визначення з автоматики та автоматизації
- •Методичні поради до вивчення теми.
- •Питання для самостійного вивчення
- •Тема 2. Апаратура управління та захисту електричних мереж, машин, апаратів.
- •Методичні поради до вивчення теми.
- •4.1.1. Навчальні заняття Лабораторна робота 1. Дослідження електромагнітних реле (2 год.)
- •Опис лабораторного стенду
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Лабораторна робота 2. Дослідження електромагнітного та теплового захисту (2 год.)
- •Опис лабораторного стенду
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Лабораторна робота 3. Дослідження електричної апаратури ручного управління (2 год.)
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Опис лабораторного стенду
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Тема 3. Автоматичні прилади вимірювання та регулювання температури. Автоматичні прилади вимірювання та регулювання тиску і рівня.
- •Методичні поради до вивчення теми.
- •4. 1. 2. Навчальні заняття Лабораторна робота 5. Дослідження термодатчиків і терморегуляторів (4 год.)
- •Загальні дані
- •Опис лабораторного стенду
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Лабораторна робота 6. Дослідження потенціометричного датчика та регуляторів тиску (4 год.)
- •Вивчити будову і принцип дії потенціометричного датчика та регуляторів тиску.
- •Опис лабораторного стенду
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Лабораторна робота 7. Дослідження роботи датчиків рівня у схемі автоматизації кип'ятильника безперервної дії (4 год.)
- •Опис лабораторного стенду
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Тема 4. Автоматичні прилади вимірювання витрат та кількості, контролю фізичних властивостей та складу речовин.
- •Методичні поради до вивчення теми
- •Питання для самостійного вивчення
- •Методичні поради до вивчення теми
- •Питання для самостійного вивчення
- •Тема 6. Проектування систем автоматизації технологічних процесів. Системи автоматизації типових об’єктів харчових виробництв.
- •Методичні поради до вивчення теми
- •4.1.3. Навчальні заняття Лабораторна робота 8. Проектування систем автоматизації технологічних процесів (2 год.)
- •Методичні рекомендації з вивчення електричних принципових схем технологічного обладнання галузі
- •Приклад вивчення електричної схеми котла кпэсм-40.
- •Схеми для опрацювання
- •Контроль
- •Питання для самостійного вивчення
- •Тема 7. Автоматизація теплового технологічного обладнання
- •Методичні поради до вивчення теми.
- •4.1.4. Навчальні заняття Лабораторна робота 9. Дослідження схеми автоматизації електричного харчоварочного котла (4 год.)
- •Опис лабораторного стенду
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Тема 8. Автоматизація технологічних автоматів для приготування і теплової обробки кулінарних виробів.
- •Методичні поради до вивчення теми.
- •4.1.5. Навчальні заняття Лабораторна робота 10. Дослідження схеми автоматизації автомату газованої води ат-101ск (4 год.)
- •Опис лабораторного стенду
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Тема 9. Автоматизація механічного обладнання. Автоматизація холодильного обладнання.
- •Опис лабораторного стенду
- •Послідовність виконання лабораторної роботи
- •Контрольні питання
- •Питання для самостійного вивчення
- •Тема 10. Автоматизовані системи управління технологічними процесами.
- •Методичні поради до вивчення теми
- •Питання для самостійного вивчення
- •4.2. Самостійна робота студента над дисципліною
- •4.2.1. Карта самостійної роботи студента (срс) з дисципліни “Автоматизація виробничих процесів” для студентів спеціальності 6.051701.. "Технологія харчування"
- •4.2.2. Теми індивідуальних завдань (індивідуальної роботи) студента
- •5. Порядок і критерії оцінювання знань студентів
- •5.1. Поточний модульний контроль знань студентів
- •Питання поточного модульного контролю
- •Приклад побудови завдання для поточного модульного контролю укоопспілка
- •6.051701.. "Технологія харчування"
- •5.2. Підсумкове оцінювання знань студентів
- •Розподіл балів поетапного контролю знань студентів
- •5.3. Організація та проведення підсумкового семестрового контролю знань з дисципліни
- •Шкала нарахування підсумкових балів
- •Приклад побудови екзаменаційного білету укоопспілка
- •6.091711 "Технологія харчування"
- •6. Завдання аудиторних контрольних робіт
- •Тести аудиторної контрольної роботи
- •7. Перелік теоретичних питань, що охоплює зміст робочої програми курсу
- •8. Список рекомендованої літератури Основна
- •Додаткова
Контрольні питання
Що називається кривою розбігу?
Для чого встановлюють верхню і нижню межі регулювання тиску?
Чому на ІІ режимі після відпускання пускача КІ не спрацьовує пускач К2?
Що буде, якщо не залити воду в пароводяну сорочку і натиснути кнопку "ПУСК"?
Чи вийде з ладу котел, якщо натиснути кнопку "ПУСК" при порожній ємності для варіння?
Як суб'єктивно виявити вихід з ладу:
запобіжника;
Рисунок 40. Схема стенду лабораторної роботи 9
датчика "сухого ходу";
одного із ТЕНів;
одного із пускачів;
В якому випадку вихід з ладу датчика сухого ходу не впливає на роботу котла?
На який номінальний тиск налаштований запобіжний клапан?
Питання для самостійного вивчення
Опрацювання електричних принципових схем основних видів електричного теплового обладнання
Тема 8. Автоматизація технологічних автоматів для приготування і теплової обробки кулінарних виробів.
Мета вивчення теми: засвоїти роботу торгових автоматів приготування напоїв за електричними принциповими схемами.
Дана тема розкриває такі питання:
Торгові автомати приготування напоїв як об'єкти автоматизації.
Автоматизація АТ 101-СК.
Інформаційні джерела: 3 с. 229-236.
Методичні поради до вивчення теми.
Залежно від будови механізму видачі товару розрізняють автомати і напівавтомати. У автоматі товари видаються покупцеві після опускання монети. У напівавтоматі покупець, опустивши монету, повинен привести в дію механізм видачі товару.
Торгівельні автомати по вигляду виконуваних операцій підрозділяються на автомати для приготування і продажу товарів і автомати для продажу готових товарів. Автомати першої групи окрім відпуску товарів виконують необхідні технологічні операції: розігрівання або охолоджування, розчинення різних продуктів для отримання напою, перемішування, насичення напою вуглекислим газом та ін.
Залежно від фізичного стану товару, що відпускається, розрізняють автомати для продажу штучних, рідких і сипких товарів. Автомати можуть мати індивідуальну (шафового типа) і групову (панельного типа), установку
Залежно від конструкції автомати можуть бути призначені для продажу товарів одного або декількох найменувань (багатотоварні автомати).
Розрізняють наступні установки торгівельних автоматів:
групову і індивідуальну з продажу однойменних товарів;
групову з продажу різнойменних товарів;
об'єднання в магазини-автомати, що реалізовують товари на винесення;
об'єднання в кафе-автомати, що реалізовують товари для споживання на місці;
поєднання магазина-автомата з автоматизованим кафетерієм-автоматом.
Виходячи з місцевих умов до магазинів-автоматів і кафе-автоматів інколи прикріплюють групові і індивідуально встановлювані автомати, що реалізовують відповідні товари.
Автомати для продажу рідких товарів (газована, вода, соки, кава і какао, рослинна олія) займають найбільшу питому вагу серед різних моделей торгівельних автоматів, що випускаються вітчизняною промисловістю.
У конструкціях автоматів застосовуються пристрої, дозуючі рідину за об'ємом, часу, маси. Об'ємні дозатори можуть бути поршневого і мембранного типів, з електродами.
У поршневому дозаторі при переміщенні поршня в нижнє положення доза рідини витісняється з циліндра і зливається через клапан зливу, а при переміщенні поршня у верхнє положення рідина поступає в циліндр через клапан наповнення.
У мембранному дозаторі рідина з камери в заданому об'ємі витісняється у вихідну трубку за рахунок прогину мембрани, на яку впливає рідина, що поступає через вхідну трубку. При наступному циклі дозування вхідна трубка стає вихідною, а вихідна – вхідною.
У об'ємному дозаторі з електродами величина дози задається рівнем установки вугільних електродів в кришці стакана, з якого рідина зливається через клапан зливу. При наповненні стакана рідиною і досягненні рівня електродів електросхема управління закриває клапан наповнення.
У автоматах, що готують напої, застосовуються також об'ємні дозатори для сипких швидкорозчинних компонентів (цукор, кава, молоко). Таким дозатором є бункер з шнеком, поміщеному на його дні. При обертанні електроприводу шнек захоплює продукт. При цьому величина дози регулюється зміною кількості оборотів шнека.
Схема дозування за часом закінчення рідини складається з клапана і реле часу, що відкриває клапан. Тимчасова схема дозування спрощує конструкцію автомата, проте вона забезпечує точність дозування при постійному тиску рідини. Для відмірювання дози рідини і її перемішування застосовується шестерний насос. При включенні на заданий час електродвигуна шестерні насоса, обертаючись, захоплюють западинами зубів певну кількість рідини і переносять її у вихідний клапан.
При дозуванні по величині маси використовується ваговий пристрій з вбудованим в нього датчиком, який фіксує величину дози рідини, що злиться, і управляє клапаном зливу.
Як приклад розгледимо принципову електричну схему торгівельного автомата АТ-101 СК, призначеного для приготування і відпуску газованої води з двома видами сиропу і без сиропу в скляні стакани (рис. 41). Сатураторно-водоохолоджувальний апарат як елемент водоохолоджувальної машини автомата має автоматичний сатуратор, що забезпечує приготування газованої води (насичення вуглекислим газом), дозування води і сиропу і відпуску приготованого напою. Застосований в автоматі АТ-101 СК автосатуратор є одночасно об'ємним дозатором поршневого типу. Оснащений автомат також монетним механізмом. Автомат підключається до електричної мережі, водопроводу, каналізації і газового балона з вуглекислим газом.
Робота електричної схеми автомата здійснюється наступним чином. Напруга на електропристрій подається включенням автоматичного вимикача QF1 і тумблера SA1 Під дією тиску води і вуглекислого газу, що подаються в автомат, замикаються контакти реле тиску води РДВ (SP1) і реле тиску газу РДГ (SР2). Якщо сиропні бачки заповнені сиропом, то замкнуті контакти поплавцевих датчиків наявності сиропу SL1 і SL2. Автомат готовий до роботи, коли поршень сатуратора знаходиться у верхньому положенні. В цьому випадку контакт мікроперемикача SQ2 замкнутий і через його подається напруга на обмотку електромагніту заслінки щілини YA2 монетного механізму. У положенні «Готовий до роботи» горять також лампи підсвічування табло HL2 і HL3 (або одна з них залежно від наявності сиропу).
Для отримання води без сиропу необхідно
опустити в щілину монетного механізму
відповідний жетон. При цьому перемикається
контакт мікроперемикача SQ4 монетного
механізму і подається напруга на обмотку
електромагнітного реле KV2, яке
спрацьовує і розмикаючим контактом
KV2.1 знеструмлює обмотку електромагніту
заслінки щілини YA2 (що приводить до
закриття щілини монетного
Рисунок 41. Принципова схема автомата АТ-101 СК
механізму), що замикає контактом KV2.2 шунтує контакти SP1, SP2, SL1,SL2 на час видачі напою, замикаючим контактом KV2.3 готує включення реле KV1, розмикаючим контактом KV2.4 розриває ланцюг примусового включення реле KV1 від кнопки видачі з одним сиропом SB2, замикаючим контактом KV2.5 реле KV2 стає на самоблокування, замикаючим контактом KV2.6 готує ланцюг включення електромагнітного клапана зливу води з одним сиропом YА5 (даний ланцюг в циклі видачі води без сиропу не замикається). Після натиснення кнопки видачі води без сиропу SB1 під напругою виявляється обмотка електромагнітного реле KV1, яке спрацьовує і замикаючим контактом KV1.1 стає на блокування, розмикаючим контактом KV1.2 розриває ланцюг примусового включення реле KV2 від кнопки видачі води з іншим сиропом SB3, замикаючим контактом KV1.3 разом з контактом KV2.5 і контактом мікроперемикача SQ4 монетного механізму, що повернувся в початкове положення, створює ланцюг живлення електромагнітного клапана зливу води без сиропу YАЗ і імпульсного лічильника доз води без сиропу PS1, замикаючим контактом KV1.4 готує ланцюг включення електромагнітного клапана зливу води з іншим сиропом YА4 (даний ланцюг в циклі видачі води без сиропу не замикається). Відбувається злив води. Поршень сатуратора йде вниз і в нижньому положенні поршня розмикається контакт мікроперемикача SQ3. При цьому знеструмлюються електромагніт YАЗ, лічильник PS1, обмотки реле KV1 і KV2. Реле відпускають і ставлять свої контакти в початкове положення. По ланцюгу замкнутого контакту мікроперемикача SQ2 і контактів KV2.1 і KV3.1, що розмикаються, живиться обмотка електромагнітного клапана наповнення YА1. Поршень сатуратора йде вгору і у верхньому положенні перемикає контакт мікроперемикача SQ2. При цьому відключається клапан наповнення YA1 і включається електромагніт заслінки щілини YА2 монетного механізму. Автомат підготовлений до видачі наступної дози води.
Для отримання води з сиропом необхідно опустити в щілину монетного механізму відповідний жетон. При цьому замикається контакт SQ5 монетного механізму і подається напруга на обмотку електромагнітного реле KV3, яке спрацьовує і розмикаючим контактом KV3.1 знеструмлює обмотку електромагніту заслінки щілини YА2 монетного механізму (щілина закривається), замикаючим контактом KV3.2 шунтує контакти SP1, SP2, SL1, SL2 на час видачі напою, замикаючими контактами KV3.3 і KV3.4 готує ланцюги примусового включення реле KV1 і KV2 від кнопок видачі з сиропом SB2 і SB3, замикаючим контактом KV3.5 реле KV3 стає на самоблокування і живиться імпульсний лічильник доз води з сиропом PS2. Після натиснення кнопки вибору сиропу SB2 або SB3 живиться обмотка реле KV1 або KV2, яке спрацьовує і замикаючим контактом KV1.1 або KV2.5 самоблокуєтся. Відповідно, замикаючим контактом КV1.4 або KV2.6 включається електромагнітний клапан одного YA4 або іншого сиропів YA5. Оскільки розмикаючі контакти KV1.2 і KV2.4 заведені через контакти кнопок SB2 і SB3 в ланцюг обмоток не власного реле, то при спробі натискувати одночасна обидві кнопки одне реле спрацює раніше іншого і розірве ланцюг живлення його обмотки, внаслідок чого буде видана тільки одна доза води з сиропом.
При видачі води з сиропом поршень сатуратора, аналогічно раніше описаному циклу, опускається вниз, розмикається контакт мікроперемикача SQ3, знеструмлюються реле KV1, KV2, KV3, живиться обмотка електромагнітного клапана наповнення YA1. Поршень сатуратора йде вгору і перемикає контакти мікроперемикача SQ2, відключаючи тим самим клапан наповнення і включаючи електромагніт заслінки щілини YA2 монетного механізму (за наявності сиропу, тиску води і газу). Автомат підготовлений до видачі наступної дози води з сиропом. При закінченні сиропу в обох бачках або падінні тиску води або падінні тиску газу відключаються ланцюги електромагніту заслінки щілини монетного механізму і соленоїдного клапана наповнення сатуратора, а також сигнальні лампи наявності сиропу в разі відсутності сиропу в бачках. Але якщо датчики сиропу, тиск води і газу спрацьовує в циклі видачі напою, покупець отримує повну дозу, оскільки контакти цих датчиків зашунтовані контактами KV2.2 і KV3.2.
